玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨(1)
玻璃工业窑炉 第四章电熔窑第四节电极选型与布置
•多用在小型电熔窑上。 •板状电极损坏时可由它代替。 •能产生强烈对流，热量集中在与电极 相接触耐材，易造成耐材损坏。
4.4.4水冷套 （1）水冷套的作用
由于金属钼的耐热性能特别好，可经受 2600℃的温度，属难熔金属。但它的氧化性能在 温度600℃以上明显加剧，因此，为了保护钼电 极，使其不致很快被氧化，必须采用电极水冷却 装置，否则会影响整个熔炉的正常运转，严重时 将迫使电熔窑停产。
•缺点:当防氧化措施不当时易损坏且更换 困难。池底侵蚀严重时有漏料危险。
•全电熔窑不采用。
③板状电极：
•紧贴布置侧墙上，使电流密度和热量分 布都较匀，电极侵蚀较小，适合硼玻璃 熔制及不希望有强烈对流的部位。如流 液洞、供料道上，能在小区域内均匀加 热，不使耐材过分侵蚀，
•缺点：运行间不能更换。
④塞状电极
缺点：只用于具有还原能力的玻璃，易 使玻璃着色（棕色），接触电阻大，允 许电流密度0.1~0.3A/ cm2，电极直径较 大(150~200mm)。
石墨电极通常水平安装在液面下25mm 处左右，玻璃中金属氧化物着色剂会被 还原成金属，沉淀在电极上，或产生碳 化物，改变玻璃色泽。因此，不能用于 熔制硼玻璃、彩色玻璃和铅玻璃。
③二氧化锡电极
•具有抗氧化作用的陶瓷材料，除用于熔 制 铅 玻 璃 ， 还 可 熔 制 含 As2O3 、 CoO 、 Fe2O3的玻璃。
•块 状 （ 砖 块 ） 或 粗 棒 状 （ 12mm ） ， 密 度6.8 kg/cm3，耐急热急冷性好，但抗拉 强度低。
•氧化锡电导体具有负的特性，在400℃时 电 阻 率 为 0.8~1.2Ω·cm,1000℃ 为 0.0025~0.0045Ω·cm，因此，须在高温下 向电极供电。
全电熔玻璃窑
第二篇全电熔玻璃窑6 全电熔玻璃窑概述 (1)6.1全电熔窑的优缺点 (1)6.1.1全电熔窑的优点 (1)6.1.2全电熔窑的缺点 (1)6.2全电熔窑的分类 (3)6.2.1热顶电熔窑 (3)6.2.2半冷顶电熔窑 (4)6.2.3冷顶电熔窑 (5)6.2.4含有高挥发性组份的玻璃电熔窑 (5)6.2.5熔化深色玻璃的电熔窑 (6)6.2.6小型电熔窑 (7)6.2.7中型和大型熔窑 (7)6.3 全电熔窑一览 (7)6.3.1Gornelius电熔窑 (7)6.3.2 Souchon-Neuvesel窑 (11)6.3.3 Borel窑 (12)6.3.4 W. Konig窑 (15)6.3.5 Grebenshtchirkov窑 (16)6.3.6 Penberthy窑 (17)6.3.7双室电熔窑 (19)6.3.8铅晶质玻璃电熔窑（T型窑） (25)6.3.9六角形竖井式电熔窑（德国SORG公司设计的VSM电熔窑） (27)6.3.10“波歇”(Pochet)窑 (28)6.4全电熔窑的熔制特性及其对配合料的要求 (28)6.4.1电熔窑中的液流情况6.4.2配合料的制配6.4.3配合料的化学反应6.5 玻璃电熔窑是玻璃厂防止环境污染的有力举措 (30)6.5.1全电熔窑的熔化反应降低了有毒气体(如SO2、NO X)的排放量 (31)6.5.2降低有害的挥发性玻璃组份 (32)6.5.3降低挥发到空气中的尘粒 (32)6.5.4降低了窑炉周围的操作温度 (32)6.5.5降低了燥音 (32)6.6玻璃全电熔窑的技术经济分析 (33)6.6.1粉尘或废气净化设备 (33)6.6.2能源消耗和热效率 (34)6.6.3基建投资 (35)6.6.4节约的挥发性原料 (36)6.6.5全电熔窑的技术经济分析实例 (36)7 全电熔窑的结构设计 (38)7.1全电熔窑的形状 (38)7.2全电熔玻璃窑炉的加料 (41)7.2.1垄式加料机 (42)7.2.2螺旋式加料机 (43)7.2.3皮带振动式加料机 (43)7.2.4作扇形回转运动的皮带式加料机 (44)7.2.5带振动槽的加料机 (44)7.2.6旋转播料式加料机 (44)7.2.7可倾翻的旋转播料式加料机 (45)7.2.8带旋转料仓的加料机 (46)7.3供电电源和电极连接 (46)7.3.1单相系统 (47)7.3.2两相系统 (47)7.3.3三相系统 (49)7.4全电熔窑主要尺寸的确定 (52)7.4.1全电熔窑熔化面积的确定 (52)7.4.2全电熔窑熔化池最佳深度的确定 (52)7.5全电熔窑各部位耐火材料的合理选用和窑的保温 (53)7.5.1全电熔窑各部位耐火材料的合理选用 (53)7.5.2全电熔窑的保温 (53)7.6全电熔窑的热平衡计算 (55)7.7电极插入方式的选择 (56)8.8供电变压器电流和电压的确定 (56)8 玻璃全电熔窑的烤窑和运行 (56)8.1电熔窑的烤窑 (56)8.1.1烤窑要求8.1.2电熔窑烤窑过程8.1.3电熔窑的烤窑过程遇到的问题和解决办法8.2电熔窑的操作 (58)8.2.1 熔化温度和输入功率8.2.2 熔化量（翻转限Turn—Down Limit）。
玻璃窑炉大碹保温技术方案探讨
引言窑炉大碹是窑体的主要散热部位，通过在大碹上表面实施保温后，可以减少散热损失，节约燃料消耗；同时保温后的大碹内外表面温差小，碹砖受热均匀，增加了碹体的稳定性，有利于延长大碹的使用寿命。
虽然采取保温措施增加了部分投资，但由于节能和延长了使用寿命，综合成本明显降低。
目前国内大多数玻璃企业的大碹保温采用热态保温，即过完大火后，在大碹上表面进行各种保温材料的施工。
随着窑炉熔化规模的扩大，大碹的外表面积也逐渐增加，热态保温劳动强度也越来越大。
同时，在高温环境下施工，条件恶劣，施工质量往往难以保证，因此采用冷态和热态相结合的保温技术方案，能够降低劳动强度，提高保温施工质量，为窑炉生产节约燃料消耗，同时减少保温的后期维护，为企业带来效益。
热态保温施工技术方案（1）施工技术方案过大火后，拆除大碹上表面的保温棉，将大碹上表面清理干净，用流动性的优质硅泥在大碹表面灌缝、密封，密封完成后铺30 mm左右的硅质密封料，在硅质密封料上层码放2～3层轻质保温砖，保温砖上层依次施工隔热涂料、保温板、密封保温涂料等（不同的项目所采用的保温材料和厚度可能不同，但均能保证大碹保温后外表面温度≤100 ℃）。
（2）主要优点热态保温是在过大火后再进行施工，烤窑过程中可以随时观察碹体的膨胀情况，及时调整拉条的松紧状态，避免出现上张口、下张口、横向台阶缝等状况；过完大火后可以观察大碹是否有抽签、砖材是否有破损等影响结构安全的状况，可及时修补处理；待大碹相关问题处理完成后，再进行保温材料的施工，这样有利于大碹和保温材料的结构安全，减少生产过程中碹体的缺陷。
（3）主要缺点劳动强度大；施工质量差；碹体缺陷多。
冷态和热态相结合的保温技术方案（1）施工技术方案先进行冷态保温，即大碹在砌筑完成后，将上表面清理干净，用稀硫酸清洗大碹的上表面，在划分好的保温区域铺30 mm左右硅质密封料，硅质密封料上面砌筑轻质保温砖；余下的保温再进行热态保温：即过大火后，先进行预留区域的保温（方法同上），再对整个保温砖上层进行保温，依次施工隔热涂料、保温板、密封保温涂料等。
连续化料间歇取料玻璃电熔窑
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（ 接第 １ ） 上 ５页
［ ６］ Ｃ ａｌｓ ａｄ ｉ． ｄａｃｓｉ ｇ ｅ ｏｍａｃ ｎ ｍ ｌ［ ／ ２ ｓ Ｉｔｒａｏ ａ Ｅ ａ ｅｌｒ Ｃ ｎｒｓ［ ．． ［． ． ，０ ８ ｈ ｒ ｌ ｎ Ａ ｖｎｅ Ｈｉ Ｐｒ ｒ ｎｅＥ ａ ｅｓ Ｃ］／ １ｔ ｎｅ ｔ ｎｌ ｎｍ ｌ ｓ ｏｇｅｓ Ｓ １］ ｓｎ ］ ２０ ． ｅＢ ｗ ｎ ｈ ｆ ｎ ｉ ｅ
１ １ 高濂 ， １］ 郑珊 ， 红． 张青 纳米氧化钛光催化材料及应用 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 化学工业出版社 ， ０ ： — ０ ２ ２４ ５． ０ ３
代 的飞越 ， 它让 工人 彻底 摆脱 了三班倒 的桎 梏 ， “ 暗 的工作 环境 ” 从 黑 中解 放 出来 。
１１ １ 如 何做 到熔 化 、 料两 不误 ．． 取 从 电熔 窑结构 方 面来看 ， 用 间歇 式 的取料 方式 ， 意 味着 取料 速 度 、 料 多少 和 取料 时 间都 不 是 固定 采 就 取 的， 因此工 作 池料液 面 的波 动将会 很 大 ， 将 导致 熔 化 池 料 液 面也 会 随之 波 动 。如 果 熔 化 池 料 液 面波 动 太 这
热工设备玻璃部分-第三章玻璃池窑操作原理
窑内气流压力分布
分析窑压过大的原因
§3-5 玻璃熔制的气氛控制
窑内气体按其化学组成以及具有的氧化或还原能 力分为氧化气氛、中性气氛、还原气氛三种。 从理论上讲，当窑内空气过剩系数大于 1，燃烧 产物中有多余的氧，具有氧化能力时称为氧化气 氛。 当窑内空气过剩系数等于 1，燃烧产物中没有多 余的氧和未燃烧完全的一氧化碳时称为中性气氛。 当窑内空气过剩系数小于 1，燃烧产物中含一定 量的一氧化碳，具有还原能力时称为还原气氛。 生产中通过各分支烟道闸板和对应的喷嘴调节各 对小炉的空气/燃料比，控制火焰气氛。
浮法玻璃熔窑的温度曲线
(3)“双高”曲线即“双高热负荷点”温度制度，其核心是 减少处在泡沫稠密区的小炉的燃料分配量，降低此处的热 负荷。因为浮在液面上的稠密泡沫热阻较大，使火焰对玻 璃 液的传热困难，如果热负荷不减小，则火焰的大部分 热量会留在上部空间传给胸墙和窑顶， 使它们的温度升 高，这样，既缩短了池窑寿命，又浪费了燃料。 “双高”曲线的特点是在配合料较多的 1#、2#小炉投入 较多的燃料，使配合料在此处被基本熔化了；适当减少处 在泡沫稠密区的 3#、4#小炉的燃料量，以降低此处耐火 材料的热负荷；增大 5#小炉燃料量，以利于强化玻璃液 的高温澄清和均化作用；6#小炉半开或开小，以适应成型 的需要。由于“双高” 曲线合理分配了燃料，因而能够 降低燃料消耗量。
第三章
玻璃池窑操作原理
窑炉内玻璃液的流动
窑池内玻璃液的流动 自然对流发生时，表层玻璃液从高温处流 向低温处，深层玻璃液则从低温处流向高 温处，形成一个循环流。 从熔窑热点处向成型方向有一个循环流， 热点向投料口方向也形成一个循环流。
窑炉内玻璃液的热交换
火焰熔窑内的热传递是在窑内火焰空间、玻璃液和配合料 内进行的，其间存在固体、液体、气体本身及相互间的热 交换。 (1)火焰空间内的热交换： 池窑火焰空间内存在着火焰— 玻璃液、火焰—窑体、窑体— 玻璃液之间的复杂的热交 换过程。这些热交换主要包括热辐射和热对流两种传热方 式，其中火焰和窑体传给玻璃液的热量 90％是以辐射方 式，10％是以对流方式传递的，并且火焰传给玻璃液的热 量比传给窑体的热量多。 (2)玻璃液内的热交换： 玻璃液内同样进行着复杂的热交 换。玻璃液内的传热方式以辐射和传导为主，对流作用较 小，当采用鼓泡和搅拌技术之后能强化对流传热。 (3)配合料内的导热： 窑内配合料料层为含有大量气体的 多孔固体烧结物。层内气体较多，热阻较大，热导率较小。
玻璃的熔制及熔窑.ppt
编篮式是连续通道式格子体结构的改进形式，由 于格子砖的两个端面都是受热面，所以其单位格 子体体积的受热面积最大，而且稳定性也好。
十字形格子砖是一种新型格子砖，是AZS电熔浇 注砖，耐高温侵蚀性能好，容积密度大、热容量 高、热导率大等特性。蓄热效能好，周期温度波 动小，是一种理想的格子体。
3 玻璃的熔制及熔窑
3.2.2 热源供给及余热回收部分
3.2.2.1 热源供给 主要指小炉和燃烧喷嘴。 小炉是玻璃熔窑的重要组成部分，是使燃料和
空气预热、混合、组织燃烧的配置。 （1）燃油与天然气小炉 （2） 燃煤气小炉
A.小炉结构：应保证火焰有一定长度、亮度、刚 度、角度，有足够的覆盖面积，不发飘，不分层， 还要满足窑内所需的温度和气氛的要求。
e.炉条碹
炉条是承受蓄热室格子体重力的砖材结构。实际上 也是拱碹结构，是由单一的碹砖砌成的一条一条拱 碹，条与条之间留空以通气体，俗称炉条碹。
炉条碹是承受格子体重力的拱碹，上面码砌格子砖， 因此拱碹上面必须找平。
找平的方法有几种： ①在拱碹的弧形上面用爬碴砖砌平 ②直接用上面平直而下面弧形的碹砖砌成。
玻璃池窑那些部位耐火材料受到的侵蚀 最严重？举例说明蓄热室格子体耐火材 料的配置方案？
A 连通式蓄热室 熔窑一侧小炉下面的空气蓄热室为连通的一个 室，煤气蓄热室也为连通的一个室。 气流分布不均，容易形 成局部过热使格子砖很快烧损，目前已不再使用。
B 分隔式蓄热室 熔窑一侧蓄热室以每个小炉分成若干个互不相通的独立室， 气体分配分别由各分支烟道上的闸板调节，并分别与煤气及 空气支烟道上的闸板调节，并分别与煤气及空气支烟道相通。 其结构特点是气体分配调节方便，热修条件较好，但分隔墙 占据较多空间，减少了格子体的有效体积。是最普遍采用的 方式之一.2.2 余热回收部分
玻璃窑炉-讲稿
二、玻璃的熔制过程
玻璃的熔化是将配合料投入耐火材料砌筑的熔窑中，
经高温加热，得到无固体颗粒、符合成形要求的各种单相
连续体的过程。
传统的方法生产玻璃------是通过加热，经过高温熔制而 得到的。加热的温度是多高哪？-----1580-1590℃ 。 玻璃熔化所用的设备------熔窑。熔窑是一个由多种耐火
进一步的澄清、均化和冷却以满足玻璃液成型的 要求。 玻璃池窑冷却部（Cooling End）的结构与熔化 部的结构基本上相同，也分为下部窑池和上部空 间两部分。 下部窑池由池底和池壁所组成，上部空间由胸 墙和大碹所组成。只是冷却部的窑池深度比熔化 部的窑池深度稍浅，冷却部的胸墙高度略低于熔 化部的胸墙高度。 冷却部冷却时要注意降温要稳定，避免温度较 大的波动，造成二次气泡。
为了提高玻璃液的质量，现代浮法玻璃窑炉的结 构有了演变-----熔化区、澄清区-----微小气泡。
18
(4)熔化部澄清区长度和宽度的确定
为了便于计算和分区，国内外一般以未对小炉中心
线外1.0m处开始到卡脖拐角处为止这一段的距离来 确定为浮法玻璃池窑熔化部澄清区的长度，它和熔化 区的长度一起构成整个熔化部的长度。
9000
600 14695 11250
9375
650 15163 11625
9750
700 15627 12000
10125
21
玻璃池窑熔化部澄清区的宽度BR与玻璃池窑
熔化部熔化区的宽度Bm相同。
(5)窑池的深度
关于窑池的深度，国内外有两种比较通用的结
构形式。
深池结构和浅池结构。
玻璃工艺学7玻璃熔窑
玻璃在无机非金属材料工业中属于一种比较特殊的制品。
特殊性表现在物理化学性 能上和生产工艺上
原料的制备
玻璃生产过程 玻璃液熔制
玻璃产品的成型
玻璃制品的退火
将玻璃配合料在合理温度制度下熔融成液相， 并将其均化、澄清，使其成为透明的液体。
在玻璃窑内完成
玻璃池窑的分类
C.窑池 a.池壁 池壁砖的结构
b.池底 池底的结构
D.耳池
耳池：布置在平板玻璃两侧、与窑池相同、向外突出的长方形或正方形小池 耳池处玻璃液温度较低，其处玻璃液横向流动加强，对玻璃液流能够起到调 节和澄清作用
（3）分隔装置
是指熔化部与冷却部之间的分隔装置。 包括玻璃液的分隔装置和气体空间的 分隔装置。
（3）格子砖型式 新型的除了众所周知的十字型电熔格子砖外， 还有筒子型（Chimney）和组合型 （Integrated），就其形式亦可称为工字 型与双工字型。
5.2.3.3 玻璃熔窑保温
参看以前讲述.
5.2.4 燃烧器的选型及其安装布置
5.2.4.1 燃烧器的设计选型及其要求 (1) 雾化效果好，在熔窑内部能完全燃烧； (2) 使燃料燃烧的热量尽可能多地传递给配合料和 玻璃液，尽可能少地传递给上部结构； (3) 能合理组织火焰，使喷出火焰符合熔化要求； (4) 火焰对耐火材料砌体烧损要尽可能的少； (5) 不污染玻璃液； (6) 便于操作和维修，使用寿命长。
小炉的组 成及作用
喷火口 使预燃的混合气体加速，形成具有一定速度和刚度 小炉的结构
的火焰进入窑内。它直接关系到火焰的长度、厚度、 宽度、距液面的距离及燃烧程度
结构特征：象一个鸭头或鹅头见图所示
3 玻璃的熔制及熔窑(2)讲解
（3）泡界线
A.泡界线 泡界线——泡沫稠密区与清净玻璃液之间就 形成了一条整齐明晰的分界线，在线的里面， 玻璃形成反应激烈进行，液面有很多泡沫。 而在线的外面，液面像镜子一样明亮。这条 分界线就是泡界线。
B.泡界线的形成
进入熔窑的配合料受到三方面的作用 ： 投料机将料堆向前推进的力 ； 从热点向投料口的对流对料堆施加的阻止其 前进的反方向的力 ； 高温熔化作用 。 在三者的作用平衡时，料堆就固定在熔窑的 某一位置消失。此后未熔粉料颗粒和反应放 出的气体形成泡沫稠密区，并在三者作用下 完全熔融，形成清净的玻璃液。
d.温度 当熔化部温度高时，玻璃液粘度减小，回流 速度加快，参与回流的玻璃液量增多，配合 料迅速熔化，泡界线趋近于投料口； 熔化部温度降低时，玻璃液粘度变大，回流 慢，液量少，未熔配合料增多，泡界线挪后 变远；当窑内横向温差变大时，横向液流明 显加剧，泡界线紊乱、模糊，直至偏斜，发 生“跑料”现象。
e.生产量的变化 但生产量的多少与拉引速度、品种、厚度变 化有关。当作业流量增加时，泡界线变远， 反之变近。 f.卡脖水包的影响 卡脖水包冷却强度越大，插入玻璃液中越深， 玻璃液回流量越小，泡界线越向后移。 反之，玻璃液回流量大，泡界线向前移。
g.其它因素 如小炉碹、喷火口、小炉舌头的角度、长 度设计得不合理以及熔窑在生产中因受侵蚀、 烧损而变得不合理，使煤气与空气混合得不 好，或火焰上飘、下倾，都使熔化受影响， 泡界线不正常。由于热修等也可引起泡界线 的波动。
D.熔化率与熔化温度的关系
玻璃熔化温度（℃）1370 1420 1470 1500 1530 1600 熔化率（kg/m2· d） 350 700 1050 1500 2000 3000
关于玻璃熔窑烟气脱硫除尘工艺的探讨
然而，平板玻璃工业污染物排放标准 》征求意见稿） 《 （ 已经发布 ， 该标准将在近几年实施， 各污染物指标 排放 限值见 表 １ 。
表 １ 平板玻璃工业污染物排放标 准（ 征求意见稿 ） 限值摘 录
注： 排放浓度单位为 ｍｇＮ 。 ／ ｍ０
由表 １ 可见， 以重油为燃料的玻璃熔窑烟气中 Ｓ ２ ０ 的排放浓度限值为 ５０ｍ ／ 。可通过提高 Ｃ ／ ０ ｇ ｍ。 ａＳ
型 脱硫 除尘工 艺为 ：
１干法／ ） 半干法工艺 ；） ２石灰石／ 石灰 、 钠碱等湿法工艺 ；） ３ 双碱法再生工艺 。
２ ２ １ 干法 ／ ．． 半干 法工 艺
干法／ 半干法工艺是采用干态／ 半干态脱硫剂与烟气中的 Ｓ Ｏ 等污染物反应 ， 生成于态颗粒状 的脱硫产
物 ， 电除尘 器处理 后 排放 ， 艺 流程见 图 １ 经 工 。
运行费。参照《 电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石／ 火 石灰一 石膏法》 Ｈ ／ １９ Ｏ５ 中有关内容 ， （ ＪＴ ７—２Ｏ ） 石灰石 中 ＣＣ ｓ ａ Ｏ 含量宜高于 ９ ， Ｏ 粉状细度应保证 ３ ５目 ９ 过筛率 ； ２ ０ 当厂址附近有可靠优质的生石灰粉供应来
源时 ， 可以采用生石灰粉作为吸收剂， 其纯度应高于 ８ ； ５ 充分考虑管道 的腐蚀、 磨损与堵塞 问题 。因此 ， 从 减少一次投资费用 ， 兼顾降低 日常运行费用来看 ， 石灰石／ 石灰法工艺是一种可选的湿法脱硫工艺 ， 在一定程 度上能够适应我国玻璃熔窑烟气处理的需求 。
摘 要 ： 文章主要介绍了玻璃熔窑烟气中Ｓ 。 Ｏ 的来源、 处理工艺， 出了适合我国玻璃行业特点的烟气脱硫除尘 提
工 艺。
关键 词 ： 玻璃熔窑烟气； 脱硫除尘； 钠碱法； 双碱法
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玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨摘要电熔化作为玻璃生产的主要方式之一，具有很高的应用价值，能节约能源，有利环境保护，熔化的玻璃品质高。
用优质的电熔锆刚玉砌筑熔化部代替普通坩埚，并应用电熔技术来改造坩埚窑结构和生产方式，是改善坩埚窑使用性能的有益尝试。
通过电熔坩埚窑的实际运行来探讨其烤窑、熔制、换料等工艺。
关键字：电熔化，坩埚窑，电熔锆刚玉，烤窑，熔制，换料目录1 绪论1.1 引言1.2 玻璃电熔窑炉的历史和发展1.3 几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1 熔制铅玻璃的全电熔炉1.3.2 熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉1.3.3 熔制有色玻璃的全电熔炉1.3.4 熔制氟乳浊玻璃的全电熔炉1.4 电坩埚窑的分类和特点1.4.1 电热坩埚窑的特点1.4.2 电熔坩埚窑的特点1.5 电熔坩埚窑的现状1.6 本课题的研究内容1.7 本课题面临的难题2 实验2.1 实验试剂和仪器2.1.1 玻璃原料和配方2.1.2 实验设备和仪器2.2 实验方法2.2.1 烤窑曲线安排2.2.2 熔制工艺安排2.2.3 换料工艺安排2.2.4 注意事项3 分析与讨论3.1烤窑工艺讨论3.1.1 烤窑曲线和制度的确定3.1.2 烤窑效果与讨论3.2 熔制工艺探讨3.2.1 熔制曲线和制度的确定3.2.2 加料制度讨论3.2.3 熔制效果与讨论3.3 换料工艺探讨3.3.1 换料制度讨论3.3.2 换料效果与讨论3.4 AZS砖的抗侵蚀结果讨论3.5 运行经济指标分析4 结论参考文献致谢译文及原文1 绪论1.1 引言坩埚窑是玻璃窑炉的一种，其特点是玻璃熔制的各个过程——熔融、澄清、均化、冷却都在同一坩埚中，随时间推移逐步完成，可连续也可间歇地作业。
它有很多优点，如玻璃品种易调换，生产组织灵活，玻璃质量较高。
因此，坩埚窑常被用于熔制光学玻璃、颜色玻璃、晶质玻璃、仪器玻璃以及各种特种玻璃。
传统的坩埚窑通常采用粘土或高铝质坩埚，以火焰加热。
其存在的不足是效率低下、坩埚侵蚀严重、玻璃质量不高等。
如何有效地发挥坩埚窑的优点，改进它的不足，是摆在我们面前的问题。
从各种可选的方法中，我们决定把坩埚窑和电熔技术结合起来，从而做成了电熔坩埚窑。
采用电熔技术主要有以下几个优点：能耗低，热效率高，产品质量高，生产过程易于自动化操作等[1]。
并且，用电熔锆刚玉直接砌筑成熔化池代替粘土或高铝坩埚来熔制玻璃会大大增强抗侵蚀能力，延长坩埚使用寿命。
我们期望通过电熔坩埚窑炉的实际运行来探讨其操作工艺，评价其运行效果，以研究电熔坩埚窑的实用价值。
1.2 玻璃电熔窑炉的历史和发展1907年法国的索维吉昂(Savegeon)获得了一个电熔炉的专利——利用电流通过玻璃配合料产生的热量来熔化玻璃。
1920至1925年期间，挪威的雷德(Raeder)使用碳电极，成功地实现了熔窑全电熔。
1925年，瑞典的科尼利矶斯(eljus)已使用这种熔窑生产琥珀色玻璃和绿色玻璃。
其效率颇好，可达到1.40千瓦小时公斤玻璃。
但这种熔窑只能用于熔化有色玻璃和钠硅玻璃。
在第二次世界大战期间，瑞士的波来耳(Borel) 在解决电熔燃料短缺方面做了大量的研究发展工作并获得了成功，由法国圣戈班(St.Gobain)公司加以推广。
该公司对电助熔做了实际的工作。
战后人们对钼电极感兴趣，佩恩伯瑟(Penberthy)设计的电极系统使用钼棒，1952年玻璃工业开始广泛采用这种电极系统。
它已用于电助熔和全电熔。
另一种钼电极系统使用钼板，是英国的格耳和汉恩(Gel和Hann)于1956年提出的。
过去二十年中，使用电加热熔化玻璃的方法获得迅速推广。
近十年来，电熔领域不断出现了一些新概念及发展，如混合熔化，电熔窑熔化铅晶质玻璃，电加热料道，微型电熔炉等。
我国玻璃电熔技术是在20世纪80年代引进国外玻璃电熔炉的基础上起步从而发展和丰富起来的。
1.3 几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1 熔制铅玻璃的全电熔炉铅晶制玻璃多在单坩埚窑、多坩埚窑或日池窑中熔制的缺点在于氧化铅的挥发污染。
日池窑中玻璃液面波动冲刷耐火材料引起严重的耐火材料结石和条纹。
用电熔炉可以减少这些危害。
我国铅玻璃电熔窑使用的窑型主要有[4]：(a) Ｔ型窑：即上大下小的形状，氧化锡电极垂直安装在两边的台阶上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。
(b) 矩形窑：上下大小一样，氧化锡电极水平安装在两边的池壁上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。
1.3.2 熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉硼硅玻璃的熔制温度高：粘度在10pa.s时其温度约为1600摄氏度。
Ｂ２Ｏ３的挥发使玻璃液表层形成一层富硅氧玻璃，且Ｂ２Ｏ３的挥发量随着温度的升高而增加。
传统的火焰池窑熔制无法避免硼的挥发逸散损失，玻璃质量不理想。
全电熔窑可将玻璃液加热到1680摄氏度以上，大幅度降低了硼的挥发。
国外对这种玻璃的熔制已经普遍采用了电助熔和全电熔两种熔化方式[5]。
熔制硼硅酸盐玻璃的电熔炉多为小型炉，冷顶，节能、成本低、玻璃质量好。
火焰窑和热顶电熔窑，硼的挥发严重腐蚀上部结构，不但缩短了窑炉寿命，且碹滴落入玻璃液内，影响玻璃质量。
冷顶电熔窑可以避免上述弊病，获得高质量的玻璃[6]。
1.3.3 熔制有色玻璃的全电熔炉深色玻璃对热射线有强烈吸收作用，采用常规表面辐射加热方法熔化深色玻璃时常常会出现热渗透的问题，降低了玻璃熔体的透热性，使之难以均匀加热。
在电熔炉中，热能是从玻璃体内释放出来的，电流可以相当均匀地通过玻璃，出现温度差很小。
国内小型电熔炉（0.5－4t/d）已经投入应用。
随着电熔炉结构和工艺的不断改进，小型电熔炉将越来越多的应用于品种多、批量小、质量要求高、色调稳定的颜色玻璃的生产。
1.3.4 熔制氟乳浊玻璃的全电熔炉熔化乳白玻璃的特点[7]：乳白玻璃中大量极易挥发的氟化物在常规火焰窑中挥发出去，使得表层玻璃在成分上与其下面的深层玻璃差异很大，造成了玻璃成分不均匀，既污染环境又损失原料。
且氟化物玻璃对电极及耐火材料有严重的侵蚀。
电熔窑熔化乳白玻璃时，热量是从配合料下面释放出来，配合料组分产生的气体通过配合料层向上逸出，凝聚在冷顶部分，使流出的玻璃液与投入的配合料在成分上保持一致，从而稳定了产品的化学成分[8]，且降低了原料成本。
1.4 电坩埚窑的分类和特点电坩埚窑又分为电热坩埚窑和电熔坩埚窑两种。
1.4.1电热坩埚窑的结构和特点电热坩埚窑通常采用整体式坩埚，在坩埚底部四周进行电加热[9]，加热元件主要是硅碳棒或硅钼棒。
硅碳棒一般水平或垂直固定在窑体上，硅钼棒一般自由悬挂于窑墙的凹入处。
加热元件应布置得不使它直接由出料口向外辐射，凹槽要相当深，以避免加热导线的机械损伤和污染，使凹槽能沿着窑炉的长度方向配合得非常精确，耐火材料之间常用楔口结合。
电热坩埚窑加热方式是利用硅碳棒或硅钼棒的空间辐射加热，加热效率不高，能耗较大。
1.4.2 电熔坩埚窑的结构和特点该种窑炉采用坩埚窑的作业方式，利用电熔锆刚玉砖砌筑成以六角（或八角、四角等）形状的熔化池，与池窑不同的是，该窑炉没有流液洞和上升道结构，加料和出料都在该熔化池进行，整个操作工艺与开口坩埚相同。
其热量来源于二氧化锡或钼电极，电极的插入方式有底插、顶插和侧差。
熔化池上方还可安置硅碳棒或硅钼棒进行恒温加热。
电熔坩埚窑的加热方式是利用玻璃液自身导电产生的焦耳热进行加热，同时辅以及硅碳棒或硅钼棒的空间辐射加热，因此，其热效率高，寿命长，熔制玻璃质量好，操作也很方便。
1.5 电熔坩埚窑的现状玻璃电熔窑炉已经有近百年的历史了，但是基本上都是以池窑或日池窑的结构出现。
以电为能源的坩埚窑主要为电热坩埚窑，电熔坩埚窑极少。
国内近几年才稍有这方面的研究和尝试，相关的文献更是凤毛麟角。
在2004年第二期《建筑玻璃与工业玻璃》中，XX玻璃研究院介绍了他们研制的电熔坩埚窑。
其使用寿命在1年以上，每公斤玻璃耗电1.8度。
并且具有效率高，污染少，玻璃质量高，操作方便等优点。
东华大学材料学院于2006年研制了一个坩埚窑工艺和日池窑工艺兼具的窑炉。
该窑炉熔化区用电熔锆刚玉-33号无缩孔砖砌筑而成，呈六边形，上小下大，上部采用硅碳棒空间辐射恒温加热，下部采用6根氧化锡电极三相配电恒流控制加热。
在加料池处有一对电极恒流单相控制加热。
该窑炉熔制温度1420～1460摄氏度，可熔制铅玻璃或颜色玻璃，熔化面积0.072 m 2，日出料60-80k g ，熔化率0.8-1.1t/m 2·d 。
其结构简图如下：1.6 本课题的研究内容(1) 电熔坩埚窑的烤窑工艺 (2) 电熔坩埚窑的熔制工艺 (3) 电熔坩埚窑的换料工艺(4) AZS 砖在不同玻璃生产中的抗侵蚀能力 (5) 电熔坩埚窑的经济指标计算 1.7 本课题要面临的难题1323-浇料口2-取料口1-加料口空间辐射元件略(1) 电熔锆刚玉砖的开裂(2) 砖缝的渗料(3) 钼电极的氧化(4) 窑炉加热元件电功率的分配2 实验2.1 实验试剂和仪器2.1.1 玻璃原料和配方石英砂(纯度,来源)碳酸钠( )碳酸钾( )碳酸钙( )碳酸钡( )碳酸锂( )硝酸钠( )硝酸钾( )氧化铝( )氧化锌( )氧化铒( )石灰石( )硼酸( )钛白粉( )硫化镉( )硒粉( )氟硅酸钠( )实验所用配方2.1.2 实验设备和仪器(1) 窑炉窑炉呈正方形，熔化部坩埚体用五块41号电熔锆刚玉砖砌筑而成，上部空间使用硅钼棒空间辐射恒温加热，下部采用钼电极三相配电恒流加热。
该窑炉熔化面积0.25m2,设计出料量200kg/d,熔化率为0.8t/m2·d。
其结构照片如下：窑炉全貌电熔锆刚玉熔化池硅钼棒安装孔底插电极(2) 温度控制装置硅钼棒温控( 来源)主熔部温控( )(3) 硅钼棒.钼电极及热电偶(4) 风冷装置离心式交流吹风机( 来源)2.2 实验工艺2.2.1 窑炉升温曲线安排时间(h) 温度(C)0 246 6016 12026 18036 24046 30056 36066 42076 48086 54096 600 106 600 116 680 126 760 136 840 146 920 156 1000 166 1000 176 1100 186 1200 196 1200 206 1300 216 14002.2.2 窑炉熔制工艺安排(1) 钠钙玻璃熔制曲线时间(h) 温度(C)0 1400加料0.5 13001 13401.5 13702 14002.5 1420加料3 13403.5 13804 14104.7 1430加料5 13905.5 14306 14506.5 14607 14607.5 14608 14608.5 14609 14609.5 146010 146010.5 139011 132011.5 126012 1200(2) 无铅水晶玻璃熔制曲线时间(h) 温度(C)0 12000.5 12501 13001.5 13502 1400加料2.5 13003 13403.5 13704 14004.5 1420加料5 13505.5 14006 14406.5 1470加料6.8 14307.5 14808.5 15009 15009.5 150010 150010.5 150011 150011.5 140012 130012.5 1200(3)铒红玻璃熔制曲线时间(h) 温度(C)0 12000.5 12501 13001.5 13502 14002.5 1450加料3.5 14004 14404.7 1470加料5.2 13905.5 14306 14806.7 1510加料7 14607.5 15208 15508.5 15509 15509.5 155010 155010.5 155011 155011.5 155012 1550 12.5 1500(4)硒红玻璃熔制曲线时间(h) 温度(C)0 1500加料0.5 14001 14601.5 15002 1520加料2.5 14403 14903.5 15303.7 1540加料4 14904.5 15404.8 15505 15505.5 15506 15506.5 15507 15508 15508.5 15509 1500(5)乳白玻璃熔制曲线时间(h) 温度(C)0 15000.5 14501 14001.5 1350加料2 12502.5 12903 13203.5 13404 13504.5 1350加料5.5 13206 13506.5 13507.2 1350加料7.5 13008 13308.5 13509 13509.5 135010 135010.5 135011 135011.5 135012 135012.5 135013 135013.5 135014 130014.5 125015 12002.2.3 换料工艺(1)钠钙玻璃换无铅水晶玻璃(2)无铅水晶玻璃换饵红玻璃(3)饵红玻璃换硒红玻璃(4)硒红玻璃换乳白玻璃3 分析与讨论3.1烤窑工艺探讨3.1.1 烤窑曲线和制度的确定3.1.2 烤窑效果与讨论3.2 熔制工艺探讨3.2.1 熔制曲线和制度的确定3.2.2 加料制度讨论3.2.3 熔制效果与讨论3.3 换料工艺探讨3.3.1 换料制度讨论3.3.2 换料效果与讨论3.4 AZS砖的抗侵蚀结果讨论3.5 运行经济指标分析4 结论一二三四参考文献致谢译文及原文。